(57)【要約】【課題】液体噴射ヘッドに搭載される圧力発生手段の変位量を揃え、吐出液滴の液量ばらつきを低減する。【解決手段】圧電振動子を伸長変位させる吐出要素を含む評価パルスを評価パルス発生回路６１からアクチュエータユニットに供給して圧電振動子を駆動する素子駆動工程と、吐出要素の供給後に生じる圧電振動子の残留振動に基づく逆起電力信号ＣＦの振幅を、逆起電力振幅測定回路６２によって測定する逆起電力振幅測定工程と、測定された逆起電力信号の振幅の大きさを基準として、記録ヘッドに搭載するアクチュエータユニットの組み合わせを決定する組み合わせ工程とを経る。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズル開口に連通する圧力室および当該圧力室内の液体に圧力変動を生じさせ得る圧力発生手段を複数有し、当該圧力発生手段の作動によって圧力室内の液体をノズル開口から液滴として吐出する液体噴射ヘッドを備える液体噴射装置の製造方法であって、
前記圧力発生手段を変位させる変位波形要素を圧力発生手段に供給して当該圧力発生手段を駆動する素子駆動工程と、
変位波形要素の供給後に生じる圧力発生手段の残留振動に基づく逆起電力信号の振幅を測定する逆起電力振幅測定工程と、
測定された逆起電力信号の振幅の大きさを基準として、前記液体噴射ヘッドに搭載する圧力発生手段の組み合わせを決定する組み合わせ工程と、を経ることを特徴とする製造方法。
【請求項２】
前記逆起電力振幅測定工程では、逆起電力信号の初期の振幅を測定することを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記組み合わせ工程では、逆起電力信号の振幅の大きさが同程度に揃うように圧力発生手段を組み合わせることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記素子駆動工程では、前回駆動時の圧力発生手段の残留振動が収束した状態で変位波形要素が圧力発生手段に供給されることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の製造方法。
【請求項５】
前記逆起電力振幅測定工程は、前記逆起電力信号の極大値及び極小値を検出するピーク検出段階と、ピーク検出段階で検出された隣り合う極大値及び極小値の電位差を当該逆起電力信号の振幅として得る振幅取得段階と、からなることを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の製造方法。
【請求項６】
請求項１から請求項５の何れかに記載の製造方法によって組み合わされた圧力発生手段を搭載した液体噴射ヘッドを備えることを特徴とする液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体噴射装置の製造方法、及び、液体噴射装置に関するものであり、特に、駆動信号を供給して圧力発生手段を作動させることによりノズル開口から液滴を吐出する液体噴射ヘッドを備える液体噴射装置の製造方法、及び、液体噴射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射装置は、液体を液滴として吐出可能な液体噴射ヘッドを備え、この液体噴射ヘッドから各種の液体を吐出する装置である。この液体噴射装置の代表的なものとして、例えば、液体噴射ヘッドとしてのインクジェット式記録ヘッド（以下、単に記録ヘッドという）を備え、この記録ヘッドのノズル開口から液体状のインクをインク滴として記録紙等の吐出対象物に対して吐出・着弾させてドットを形成することで記録を行うインクジェット式プリンタ等の画像記録装置を挙げることができる。また、近年においては、この画像記録装置に限らず、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造装置等、各種の製造装置にも液体噴射装置が応用されている。
【０００３】
ここで、上記インクジェット式プリンタ（以下、単にプリンタと略記する）を例に挙げると、このプリンタは、インクを導入する圧力室を含む一連のインク流路や圧力室に通じるノズル開口、各圧力室内のインクに圧力変動を生じさせる圧力発生手段（例えば、圧電振動子）等を有する記録ヘッドを搭載し、また、圧力発生手段に供給する駆動信号を発生する駆動信号発生回路を備え、この駆動信号発生回路からの駆動信号を圧力発生手段に供給してこの圧力発生手段を駆動することにより、ノズル開口からインクをインク滴として吐出するように構成されている。
【０００４】
上記記録ヘッドは、圧力発生手段に供給する駆動信号の駆動電圧値や波形の形状に応じて、ノズル開口から吐出されるインク滴の液量（重量又は体積）や飛翔速度が増減するようになっている。そのため、記録ヘッドの製造時においては、吐出されるインク滴の液量や飛翔速度が平均して目標値（設計値）となるように駆動信号の駆動電圧や波形の形状を設定している（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２７７７３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のように設定された駆動信号は、各圧力発生手段に対して共通に用いられるが、圧力発生手段の変位量には個体差があるため、複数の圧力発生手段を搭載する記録ヘッドでは、上記駆動信号を用いてインク滴を吐出したときの液量が圧力発生手段毎にばらつく場合がある。このばらつきが大きい場合には、様々な問題が生じる。例えば、上記プリンタでは、記録紙に着弾したドットの大きさが不揃いになり、記録画像にムラが生じる虞がある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、液体噴射ヘッドに搭載される圧力発生手段の変位量を揃え、吐出液滴の液量ばらつきを低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の液体噴射装置の製造方法は、上記目的を達成するために提案されたものであり、ノズル開口に連通する圧力室および当該圧力室内の液体に圧力変動を生じさせ得る圧力発生手段を複数有し、当該圧力発生手段の作動によって圧力室内の液体をノズル開口から液滴として吐出する液体噴射ヘッドを備える液体噴射装置の製造方法であって、
前記圧力発生手段を変位させる変位波形要素を圧力発生手段に供給して当該圧力発生手段を駆動する素子駆動工程と、
変位波形要素の供給後に生じる圧力発生手段の残留振動に基づく逆起電力信号の振幅を測定する逆起電力振幅測定工程と、
測定された逆起電力信号の振幅の大きさを基準として、前記液体噴射ヘッドに搭載する圧力発生手段の組み合わせを決定する組み合わせ工程と、を経ることを特徴とする。
【０００９】
上記構成によれば、圧力発生手段の変位後の残留振動に基づく逆起電力信号の振幅の大きさを基準として、液体噴射ヘッドに搭載する圧力発生手段の組み合わせを決定するので、各圧力発生手段の変位量を同程度に揃えることができる。これにより、各圧力発生手段で共通の駆動信号を用いて液滴を吐出した場合においても、液量のばらつきを可及的に低減することが可能となる。
【００１０】
上記構成において、前記逆起電力振幅測定工程では、逆起電力信号の初期の振幅を測定することが望ましい。
【００１１】
この構成によれば、逆起電力信号の振幅は、より初期の方が大きく、時間の経過と共に次第に収束していくので、初期の振幅を測定することで測定精度を向上させることができる。
【００１２】
また、組み合わせ工程では、逆起電力信号の振幅の大きさが同程度に揃うように圧力発生手段を組み合わせることが望ましい。
【００１３】
また、前記素子駆動工程では、前回駆動時の圧力発生手段の残留振動が収束した状態で変位波形要素が圧力発生手段に供給される構成を採用することが望ましい。
【００１４】
この構成によれば、前回駆動による残留振動の影響を受けることなく、精度良く逆起電力信号の振幅の測定を行うことができる。
【００１５】
さらに、前記逆起電力振幅測定工程では、前記逆起電力信号の極大値及び極小値を検出するピーク検出段階と、ピーク検出段階で検出された隣り合う極大値及び極小値の電位差を当該逆起電力信号の振幅として得る振幅取得段階と、を経ることが望ましい。
【００１６】
また、本発明の液体噴射装置は、上記何れかの構成の製造方法によって組み合わされた圧力発生手段を搭載した液体噴射ヘッドを備えることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、以下においては、本発明の液体噴射装置として、図１に示すインクジェット式プリンタ（以下、プリンタと略記する）を例示する。
【００１８】
プリンタ１は、液体噴射ヘッドの一種である記録ヘッド２が取り付けられると共に、インクカートリッジ３（液体貯留部材の一種）が着脱可能に取り付けられるキャリッジ４と、記録ヘッド２の下方に配設されたプラテン５と、記録ヘッド２が搭載されたキャリッジ４を記録紙６（吐出対象物の一種）の紙幅方向に移動させるキャリッジ移動機構７と、ヘッド移動方向に直交する方向である紙送り方向に記録紙６を搬送する紙送り機構８等を備えて概略構成されている。ここで、紙幅方向とは、主走査方向であり、紙送り方向とは、副走査方向である。なお、インクカートリッジ３としては、キャリッジ４に装着するタイプでも、或いはプリンタ１の筐体側に装着してインク供給チューブを介して記録ヘッド２に供給するタイプでもよい。
【００１９】
キャリッジ４は、主走査方向に架設されたガイドロッド９に軸支された状態で取り付けられており、キャリッジ移動機構７の作動により、ガイドロッド９に沿って主走査方向に移動するように構成されている。キャリッジ４の主走査方向の位置は、リニアエンコーダ１０によって検出され、検出信号が位置情報としてプリンタコントローラ（図示せず）に送信される。これにより、プリンタコントローラはこのリニアエンコーダ１０からの位置情報に基づいてキャリッジ４（記録ヘッド２）の走査位置を認識しながら、記録ヘッド２による記録動作（吐出動作）等を制御することができる。
【００２０】
また、記録ヘッド２の移動範囲内であってプラテン５よりも外側には、記録ヘッド２の走査起点となるホームポジションが設定してある。このホームポジションには、キャッピング機構１１が設けられている。このキャッピング機構１１は、キャップ部材１１´によって記録ヘッド２のノズル面を封止し、ノズル開口２８（図２参照）からのインク溶媒の蒸発を防止する。また、このキャッピング機構１１は、封止状態のノズル面に負圧を与えてノズル開口２８からインクを強制的に吸引排出するクリーニング動作に用いられる。
【００２１】
図２は、上記記録ヘッド２の構成を説明する部分断面図である。この記録ヘッド２は、ケース１２と、このケース１２内に収納されるアクチュエータユニット１３（広義の圧力発生手段）と、ケース１２の底面（先端面）に接合される流路ユニット１４等を備えている。上記のケース１２は、例えば、エポキシ系樹脂により作製され、その内部にはアクチュエータユニット１３を収納するための収納空部１５が形成されている。アクチュエータユニット１３は、櫛歯状に切り分けられた複数の圧電振動子１６（狭義の圧力発生手段）と、この圧電振動子１６が接合される固定板１７とを備えている。本実施形態における記録ヘッド２は、後述するように、合計４色のインクを吐出可能に構成されており、各色に対応させて合計４列のノズル列がノズルプレート２２に形成されている。そして、記録ヘッド２は、各ノズル列に対応して上記アクチュエータユニット１３を合計４つ搭載している。
【００２２】
アクチュエータユニット１３の各圧電振動子１６には、フレキシブルケーブル１８が接続されており、駆動信号発生回路４３（図３参照）からの駆動信号がこのフレキシブルケーブル１８を通じて供給されるようになっている。なお、本実施形態における圧電振動子１６は、電界方向に直交する方向に変位する所謂縦振動モードの圧電振動子であり、駆動信号が供給されると圧電体及び電極の積層方向とは直交する方向に変位（伸縮）する。この圧電振動子１６の詳細については後述する。
【００２３】
流路ユニット１４は、流路形成基板２１の一方の面にノズルプレート２２（ノズル形成部材の一種）を、流路形成基板２１の他方の面に振動板２３を、それぞれ接合して構成されている。この流路ユニット１４には、リザーバ２４と、インク供給口２５と、圧力室２６と、ノズル連通口２７と、ノズル開口２８とが設けられている。そして、インク供給口２５、圧力室２６及びノズル連通口２７を経てノズル開口２８に至る一連のインク流路が、ノズル開口２８毎に対応して形成されている。
【００２４】
上記ノズルプレート２２は、ドット形成密度に対応したピッチ（例えば１８０ｄｐｉ）で複数のノズル開口２８を列状に穿設した金属製の薄いプレートである。本実施形態では、このノズルプレート２２をステンレス製の板材によって構成し、ノズル開口２８の列（ノズル列）を複数設けている。そして、１つのノズル列は、例えば１８０個のノズル開口２８によって構成される。そして、本実施形態における記録ヘッド２は、夫々異なる色のインク（本発明における液体の一種）、具体的には、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の合計４色のインクを貯留する４つのインクカートリッジ３を装着可能に構成されており、これらの色に対応させて合計４列のノズル列がノズルプレート２２に形成されている。
【００２５】
上記振動板２３は、支持板２９の表面に弾性体膜３０を積層した二重構造である。本実施形態では、金属板の一種であるステンレス板を支持板２９とし、この支持板２９の表面に樹脂フィルムを弾性体膜３０としてラミネートした複合板材を用いて振動板２３を作製している。この振動板２３には、圧力室２６の容積を変化させるダイヤフラム部３１と、リザーバ２４の一部を封止するコンプライアンス部３２とが設けられている。
【００２６】
上記のダイヤフラム部３１は、エッチング加工等によって支持板２９を部分的に除去することで作製される。即ち、このダイヤフラム部３１は、圧電振動子１６の先端面が接合される島部３３と、この島部３３を囲む薄肉弾性部３４とからなる。上記のコンプライアンス部３２は、リザーバ２４の開口面に対向する領域の支持板２９を、ダイヤフラム部３１と同様にエッチング加工等によって除去することにより作製され、リザーバ２４に貯留された液体の圧力変動を吸収するダンパーとして機能する。
【００２７】
そして、上記の島部３３には圧電振動子１６の先端面が接合されているので、この圧電振動子１６の自由端部を伸縮させることで圧力室２６の容積を変動させることができる。この容積変動に伴って圧力室２６内のインクに圧力変動が生じる。そして、記録ヘッド２は、この圧力変動を利用してノズル開口２８からインク滴を吐出させる。
【００２８】
図３は、プリンタ１の電気的な構成を示すブロック図である。本実施形態におけるプリンタ１は、プリンタコントローラ３５とプリントエンジン３６とで概略構成されている。プリンタコントローラ３５は、ホストコンピュータ等の外部装置からの印刷データ等が入力される外部インタフェース（外部Ｉ／Ｆ）３７と、各種データ等を記憶するＲＡＭ３８と、各種制御のための制御プログラム等を記憶したＲＯＭ３９と、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュＲＯＭ等からなる不揮発性記憶素子４０と、ＲＯＭ３９に記憶されている制御プログラムに従って各部の統括的な制御を行う制御部４１と、クロック信号を発生する発振回路４２と、記録ヘッド２へ供給する駆動信号を発生する駆動信号発生回路４３（駆動信号発生手段の一種）と、印刷データをドット毎に展開することで得られた吐出データや駆動信号等を記録ヘッド２に出力するための内部インタフェース（内部Ｉ／Ｆ）４４とを備えている。
【００２９】
プリントエンジン３６は、記録ヘッド２と、キャリッジ移動機構７と、紙送り機構８と、リニアエンコーダ１０とから構成されている。記録ヘッド２は、吐出データがセットされるシフトレジスタ４６と、シフトレジスタ４６にセットされた吐出データをラッチするラッチ回路４７と、ラッチ回路４７からの吐出データを翻訳してパルス選択データを生成するデコーダ４８と、電圧増幅器として機能するレベルシフタ４９と、圧電振動子１６に対する駆動信号の供給を制御するスイッチ回路５０と、圧電振動子１６とを備えている。
【００３０】
上記制御部４１は、外部装置から送信された印刷データをドットパターンに対応した吐出データに展開して記録ヘッド２に送信する。この場合において、制御部４１は、受信バッファ内の印刷データを読み出して中間コードデータに変換し、この中間コードデータを中間バッファに記憶する。そして、制御部４１は、中間バッファから読み出した中間コードデータを解析し、ＲＯＭ３９内のフォントデータやグラフィック関数等を参照して中間コードデータをドット毎の吐出データ（ドットパターンデータ）に展開する。この展開された吐出データは出力バッファに一旦記憶され、一回の主走査に相当する１行分の吐出データが得られると、この１行分の吐出データは内部Ｉ／Ｆ４４を通じて記録ヘッド２にシリアル伝送される。出力バッファから１行分の吐出データが送信されると、中間バッファの内容が消去されて次の中間コードデータに対する変換が行われる。そして、記録ヘッド２では、受信した吐出データに基づき、インク滴の吐出が行われる。
【００３１】
上記の駆動信号発生回路４３は、予め定められた波形形状の駆動信号ＣＯＭを発生する。本実施形態におけるプリンタ１は、液量の異なるインク滴を吐出することで大きさの異なるドットを記録紙（吐出対象物の一種）に形成する多階調記録が可能であり、大ドット、中ドット、小ドット、及び非記録の４階調での記録動作が可能に構成されている。そして、駆動信号発生回路４３は、例えば図４に示すように、吐出パルスＤＰ１、吐出パルスＤＰ２、吐出パルスＤＰ３、及び、非記録時にメニスカスを微振動させるための微振動パルスＤＰ４を一連に接続して構成される駆動信号ＣＯＭを発生する。
【００３２】
図４に例示した駆動信号ＣＯＭは、テキスト印字等の比較的高速な記録に用いられる駆動信号であり、吐出パルスＤＰ１〜ＤＰ３は、何れも同一の波形形状とされている。そして、例えば、吐出パルスＤＰ２のみを圧電振動子１６に供給することで、記録紙６上に小ドットが形成されるようになっている。また、同様に、吐出パルスＤＰ１及びＤＰ３の２つのパルスを圧電振動子１６に供給することで中ドットが形成され、吐出パルスＤＰ１、ＤＰ２、及びＤＰ３の３つのパルスを圧電振動子１６に供給することで大ドットが形成されるように構成されている。さらに、ドットを形成しない非記録時には、微振動ＤＰ４が圧電振動子１６に供給され、これによりインク滴が吐出されない程度にノズル開口２８に露出したメニスカスが微振動する。ここで、上記吐出パルスＤＰ１〜ＤＰ３を供給することで吐出されるインク滴の液量（吐出液量）や飛翔速度は、各吐出パルスの形状や駆動電圧Ｖｈ（最低電位から最高電位までの電位差）の大きさで規定される。そのため、全ノズル開口２８から吐出されるインク滴について平均して目標となる液量（設計液量）が得られるように駆動信号ＣＯＭの各吐出パルスの形状や駆動電圧Ｖｈを設定している。そして、この駆動信号ＣＯＭは、記録ヘッド２に搭載されている各アクチュエータユニット１３に対して共通に用いられる。
【００３３】
次に、上記圧電振動子１６について説明する。図５に示すように、本実施形態における圧電振動子１６は、共通内部電極５５と、個別内部電極５６とを圧電体５７を挟んで交互に積層して形成された積層型の圧電振動子である。ここで、共通内部電極５５は、全ての圧電振動子１６に対して同じ電位レベルに設定される電極である。また、個別内部電極５６は、供給される駆動信号に応じて各圧電振動子１６毎に電位レベルが設定される電極である。そして、本実施形態では、圧電振動子１６における振動子先端から振動子長手方向（積層方向とは直交する方向）の３分の２程度までの部分を自由端部１６ａとしている。また、圧電振動子１６における残りの部分、即ち、自由端部１６ａの端から振動子基端までの部分を基端部１６ｂとしている。
【００３４】
自由端部１６ａには、共通内部電極５５と個別内部電極５６とが重なり合った活性領域（オーバーラップ部分）を形成してある。これらの内部電極５５，５６に電位差を与えると、活性領域Ｌの圧電体５７が作動して変形し、自由端部１６ａが振動子長手方向に変位して伸縮する。そして、共通内部電極５５の基端は、圧電振動子１６の基端面部で共通外部電極５８に導通している。一方、個別内部電極５６の先端は、圧電振動子１６の先端面部で個別外部電極５９に導通している。なお、共通内部電極５５の先端は、圧電振動子１６の振動子の先端面部よりも少し手前に位置しており、個別内部電極５６の基端は、自由端部１６ａと基端部１６ｂの境界に位置している。
【００３５】
個別外部電極５９は、圧電振動子１６の先端面部と、圧電振動子１６における積層方向の一側面である配線接続面（図５における上側の面）とに一連に形成された電極であり、フレキシブルケーブル１８の配線パターンと各個別内部電極５６とを導通する。そして、この個別外部電極５９の配線接続面側の部分は、基端部１６ｂ上から先端側に向けて連続的に形成されている。共通外部電極５８は、圧電振動子１６の基端面部と、上記の配線接続面と、圧電振動子１６における積層方向の他側面である固定板取付面（図５における下側の面）とに一連に形成された電極であり、フレキシブルケーブル１８の配線パターンと各共通内部電極５５との間を導通する。そして、この共通外部電極５８における配線接続面側の部分は個別外部電極５９の端部よりも少し手前から基端面部側に向けて連続的に形成されており、固定部取付面側の部分は振動子の先端面部よりも少し手前の位置から基端側に向けて連続的に形成されている。
【００３６】
これらの外部電極５８，５９は、最外層の圧電体５７を作動させるための電極としても機能する。すなわち、個別外部電極５９は、積層方向の外側表面に形成された圧電体５７ａを挟んで共通内部電極５５と対になっており、活性領域Ｌでこの共通内部電極５５と個別外部電極５９とがオーバーラップしている。従って、この共通内部電極５５と個別外部電極５９との電位差により、圧電体５７ａの活性領域Ｌの部分が変形する。同様に、共通外部電極５８は、積層方向の外側表面に形成された圧電体５７ｂを挟んで個別内部電極５６と対になっており、活性領域Ｌで個別内部電極５６と共通外部電極５８とがオーバーラップしている。従って、個別内部電極５６と共通外部電極５８の電位差により、圧電体５７ｂの活性領域Ｌの部分が変形する。
【００３７】
上記の基端部１６ｂは、活性領域Ｌの圧電体５７の作動時においても伸縮しない非作動部である。この基端部１６ｂの配線接続面側にはフレキシブルケーブル１８が配置されており、基端部１６ｂ上で個別外部電極５９及び共通外部電極５８とフレキシブルケーブル１８とが電気的に接続される。そして、このフレキシブルケーブル１８を通して駆動信号が各電極に供給される。また、基端部１６ｂの固定板取付面は固定板接合部として機能し、固定板１７が接合されている。即ち、各圧電振動子１６は、いわゆる片持梁の状態で固定板１７上に接合されている。
【００３８】
ところで、上述のように駆動信号ＣＯＭは、各アクチュエータユニット１３に対して共通に用いられるが、印加電圧（駆動電圧）に対する圧電振動子１６の変位量に個体差があるため、インク滴を吐出したときの液量がアクチュエータユニット１３毎にばらつく場合がある。そのため、プリンタ１の製造工程において、記録ヘッド２に搭載するアクチュエータユニット１３の特性、即ち、各アクチュエータユニット１３の圧電振動子１６の変位量を同程度に揃えるべく、アクチュエータユニット１３（圧電振動子１６）の特性検査と、この特性検査の結果に基づくアクチュエータユニット１３の組み合わせが行われる。具体的には、圧電振動子１６の伸縮変形後の残留振動によって発生する逆起電力信号の振幅を測定し、この振幅の大きさを基準として記録ヘッド２に搭載するアクチュエータユニット１３の組み合わせを決定する。以下、この点について説明する。
【００３９】
図６は、アクチュエータユニット１３の特性検査に用いられる検査装置の構成の一例を説明する図である。同図に示すように、特性検査は、測定用の吐出パルス（評価パルス）を発生する評価パルス発生回路６１と、逆起電力振幅測定手段として機能する逆起電力振幅測定回路６２とを用いて行う。本実施形態では、評価パルス発生回路６１と記録ヘッド２とを電気的に接続し、評価パルス発生回路６１が発生した評価パルスを圧電振動子１６に供給して圧電振動子１６を伸長又は収縮変位させて、記録ヘッド２からインク滴を吐出させる。そして、圧電振動子１６の変位後の残留振動に基づく逆起電力信号を記録ヘッド２から逆起電力振幅測定回路６２に出力し、逆起電力振幅測定回路６２によって当該逆起電力信号の振幅を測定する。
【００４０】
評価パルス発生回路６１は、例えば、図７に示す評価パルスＴＰ１を発生する。この評価パルスＴＰ１は、中間電位Ｖｍから吐出電位ＶＤまで電位を下降させ、これにより圧電振動子１６を伸長変位させてノズル開口２８からインク滴を吐出させる吐出要素Ｐ１（本発明における変位波形要素の一種）と、この吐出要素Ｐ１に続いて発生して吐出電位ＶＤを一定時間維持するホールド要素Ｐ２と、吐出電位ＶＤから中間電位Ｖｍまで電位を復帰させる制振要素Ｐ３とから構成される。即ち、評価パルスＴＰ１は、変位波形要素としての吐出要素を含む検査用の信号である。
【００４１】
吐出要素Ｐ１は、圧力室２６を収縮させて圧力室内のインクを加圧するような電圧勾配に設定されている。また、この吐出要素Ｐ１の発生時間Ｐｗ１は、例えば、固有振動周期Ｔｃの１／２以下に設定される。ホールド要素Ｐ２は、圧電振動子１６の伸長状態を保持するべく発生される。逆起電力信号の振幅の測定は、このホールド要素Ｐ２の発生期間中に行われる。したがって、ホールド要素Ｐ２の発生時間Ｐｗ２は、逆起電力信号の振幅を測定するのに十分な時間、例えば、圧電振動子１６の残留振動の周期の数倍程度に設定される。ここで、逆起電力信号の振幅の検査タイミングよりも前に圧電振動子１６を不必要に伸縮変位させると、その都度励起される振動が合成されて逆起電力信号の波形が複雑化する。これにより、逆起電力信号の振幅の正確な測定が困難となる。そのため、本実施形態における評価パルスＴＰ１では、圧力室を予備的に膨張させる膨張要素等の他の波形要素を吐出要素Ｐ１よりも前に設けていない。また、評価パルスＴＰ１の供給も、前回駆動時の残留振動が十分に収束した状態で行われる。
【００４２】
そして、特性検査は、以下の素子駆動工程と逆起電力振幅測定工程とを経る。素子駆動工程では、上記の評価パルスＴＰ１を圧電振動子１６に供給して、この圧電振動子１６を駆動する。この際、吐出要素Ｐ１の供給により圧電振動子１６が伸長し、これに伴い圧力室２６が収縮する。これにより、圧力室内のインクが加圧されてノズル開口２８からインク滴が吐出される。伸長後の圧電振動子１６には、残留振動が生じる。そして、この残留振動によって、図８に示すような逆起電力が発生する。この逆起電力の信号ＣＦは、逆起電力振幅測定回路６２に出力される。
【００４３】
次に、逆起電力振幅測定工程において、逆起電力振幅測定回路６２は、逆起電力信号ＣＦの隣接する極大値（波形の山）および極小値（波形の谷）を抽出し（ピーク検出段階）、ピーク検出段階で検出された隣り合う極大値及び極小値の電位差を逆起電力信号ＣＦの振幅として得る（振幅取得段階）。なお、振幅の測定は、全てのアクチュエータユニット１３について同じ極大値と極小値の組み合わせで行う。本実施形態では、図８に示すように、残留振動が励起された後の２つめの極大値ＭＸ２と３つめの極大値ＭＭ３との間の電位差Ａ、又は、３つめの極大値ＭＸ３と３つめの極大値ＭＭ３との間の電位差Ｂを、逆起電力信号ＣＦの振幅Ａ，Ｂとして得る。逆起電力信号ＣＦの振幅は、より初期の方が大きく、時間の経過と共に次第に収束していくので、測定精度を向上させるべく、可及的に逆起電力信号ＣＦの初期の振幅を測定することが望ましい。したがって、振幅Ａ，Ｂの場合、より初期の振幅Ａを逆起電力信号ＣＦの振幅として取得することが好ましい。
【００４４】
以上のようにして、逆起電力信号ＣＦの振幅を取得したならば、アクチュエータユニット１３の組み合わせ工程を行う。この組み合わせ工程では、特性検査で測定された逆起電力信号ＣＦの振幅の大きさを基準（ランク）として、記録ヘッド２に搭載するアクチュエータユニット１３の組み合わせを決定する。つまり、同程度のランクのアクチュエータユニット１３を組み合わせる。
【００４５】
図９は、圧電振動子１６（ＰＺＴ）の変位量と逆起電力信号ＣＦの振幅との関係を示す図である。なお、同図における実線のグラフは、図８における振幅Ａを測定した場合の相関を示し、一点鎖線のグラフは、図８における振幅Ｂを測定した場合の相関を示している。同図に示すように、圧電振動子１６の変位量と逆起電力信号ＣＦの振幅との間には、相関関係が見られる。即ち、圧電振動子１６の変位量が大きいほど逆起電力信号ＣＦの振幅がより大きくなり、逆に、圧電振動子１６の変位量が小さいほど逆起電力信号ＣＦの振幅はより小さくなる。したがって、組み合わせ工程では、逆起電力信号ＣＦの振幅が同程度のアクチュエータユニット１３を組み合わせる。そして、このようにして組み合わせられたアクチュエータユニット１３を記録ヘッド２に搭載することにより、各アクチュエータユニット１３の変位量を同程度に揃えることができる。これにより、各アクチュエータユニット１３で共通の駆動信号ＣＯＭを用いてインク滴を吐出した場合においても、液量のばらつきを可及的に低減することができ、その結果、記録画像の高画質化を図ることが可能となる。
【００４６】
なお、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて種々の変形が可能である。
【００４７】
例えば、評価パルスに関し、上記実施形態では、吐出要素よりも前に他の波形要素を配置しない構成の評価パルスＴＰ１を例示したが、これには限らず、例えば、図１０に示す評価パルスＴＰ２のように、吐出要素よりも前に他の波形要素を有する構成のものを採用することも可能である。この評価パルスＴＰ２は、インク滴を吐出させない程度の勾配で中間電位Ｖｍから最高電位ＶＨまで電位を上昇させる膨張要素Ｐａと、最高電位ＶＨで膨張要素Ｐａと吐出要素Ｐ１を接続する膨張ホールド要素Ｐｂとを、吐出要素Ｐ１よりも前に備えている。即ち、この評価パルスＴ２が圧電振動子１６に供給されると、まず膨張要素Ｐａによって圧力振動子１６が収縮し、これにより圧力室２６が膨張する。この圧力室２６の膨張に伴ってリザーバ２４から圧力室２６にインクが流入する。この圧力室２６の膨張状態は、膨張ホールド要素Ｐｂの発生時間中に渡って保持される。この膨張ホールド要素Ｐｂの発生時間Ｐｗｂは、膨張要素Ｐａによって圧電振動子１６を収縮変位させることにより発生する残留振動が収束するのに十分な時間（例えば、圧電振動子１６の残留振動の周期の５倍以上）に設定される。そして、膨張要素Ｐａによる圧電振動子１６の収縮変形に伴う残留振動が収束した後、吐出要素Ｐ１が圧電振動子１６に供給されてインク滴の吐出が行われ、このときの残留振動に基づく逆起電力信号ＣＦの振幅の測定が行われる。これにより、吐出要素Ｐ１よりも前に配置された他の波形要素による影響を受けることなく、逆起電力信号ＣＦの振幅の測定を精度良く行うことができる。
要は、前回駆動時の圧電振動子１６の残留振動が収束した状態で変位波形要素が圧電振動子１６に供給される構成の評価パルスであれば、種々の波形のものを採用することができる。
【００４８】
また、上記実施形態では、圧電振動子１６の伸長後の残留振動に基づく逆起電力信号の振幅を測定する例を示したが、例えば、圧電振動子１６を収縮させた後の残留振動に基づく逆起電力信号の振幅を測定することも可能である。なお、何れの場合でも、必ずしもインク滴を吐出する必要はない。
【００４９】
さらに、上記実施形態では、本発明の圧力発生手段として、複数の圧電振動子１６を備えてユニット化されたアクチュエータユニット１３を例示したが、これには限らず、例えば、圧力室毎に個別に設けられる所謂撓み振動モードの圧電振動子を本発明の圧力発生手段として採用することもできる。
【００５０】
また、本発明は、上記プリンタ以外の液体噴射装置にも適用できる。例えば、ディスプレー製造装置、電極製造装置、チップ製造装置等にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】プリンタの構成を説明する斜視図である。
【図２】記録ヘッドの構成を説明する要部断面図である。
【図３】プリンタの電気的構成を説明するブロック図である。
【図４】駆動信号の構成を説明する図である。
【図５】圧電振動子の構成を説明する断面図である。
【図６】アクチュエータユニットの特性検査に用いられる装置の構成の一例を説明する図である。
【図７】評価パルスの構成を説明する波形図である。
【図８】圧電振動子の残留振動に伴う逆起電力信号を説明する波形図である。
【図９】圧電振動子の変位量と逆起電力信号の振幅との関係を示す図である。
【図１０】評価パルスの変形例の構成を説明する波形図である。
【符号の説明】
【００５２】
１  プリンタ，２  記録ヘッド，４  キャリッジ，１３  アクチュエータユニット，１４  流路ユニット，１６  圧電振動子，１８  フレキシブルケーブル，２６  圧力室，２８  ノズル開口，６１  評価パルス発生回路，６２  逆起電力振幅測定回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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